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Vorrichtung zum selbsttätigen Schalten mittels durch die Fliehkraft
einstellbarer Teile, insbesondere für Maschinengewehre. Die Erfindung bezieht sich
auf eine Einrichtung zum Vor- und Nacheilen der Bewegung einer angetriebenen Welle
mit Bezug attf eine .Antriebswelle und ist im besonderen zum Vor- und Nacheilen
der antreibenden Winkelstellungen von Steuergliedern geeignet, um zeitlich zusammenwirkende
Triebteile ztt betätigen, welche beispielsweise auf Flugzeugen eingebaute Maschinengewehre
:teuern, derart, daß die Schüsse in bestimmten Zeitintervallen entsprechend den
Propellerumdrehungen stattfinden und durch den Propeller hindurchgeschossen werden
kann.
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Die Erfindung ist auch für viele andere Zwecke anwendbar, wie beispielsweise
zur Betätigung von Brennstoffinjektoren, um die Ventile von Verbrennungskraftmaschinen
zu bet.,itigen, sowie für andere derartige Zwecke, bei denen eine Vor- oder N acheilung
zwischen zwei Wellen erforderlich ist, sobald die Vtndrehungsgeschwindigkeit zu-
oder abnimmt. So ist die Erfindung auch für Fälle verwendbar, bei denen Impulse
über kurze Entfernungen 'übertragen werden können, wie beispielsweise für zeitlich
zusammenwirkende Vorrichtungen, bei denen Stöße in mäßigen Entfernungen von der
Vorrichtung wirken sollen, mittels deren der Stoß in bestimmten Zeitintervallen
erzeugt wird, die sehr klein sein können.
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Gemäß der Erfindung wird die Stellung eines angetriebenen Gliedes
mit Bezug auf ein Antriebsglied durch eine solche Anordnung eines durch eine Feder
betätigten Hakens, der den Antrieb verursacht, selbsttätig zurückgestellt, daß bei
einer Geschwindigkeitszunahme des Antriebsgliedes der Haken infolge der Zentrifugalkraft
sich nach außen bewegt und außer Eingriff mit dem angetriebenen Gliede kommt, so
daß das Antriebsglied in die Lage versetzt wird, schneller zu laufen, bis ein an
ihm vorgesehener zweiter Haken mit einem Vorsprung oder Halsen des angetriebenen
Gliedes in Eingriff kommt.
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Gemäß der Erfindung kommt eine Kupplungsvorrichtung zur Verwendung,
bei der eine gegenseitige Bewegung zwischen einer angetriebenen Welle und einer
Antriebswelle selbsttätig hergestellt wird. Die Kupplungsvorrichtung besitzt einen
oder mehrere Antriebsarme, die an dem Antriebsgliede ausschwingbar gelagert sind
und zwei antreibende Haken aufweisen, wobei eine Feder auf den Antriebsarm in einer
solchen Richtung wirkt, daß einer der erwähnten Halsen mit einem einzigen Vorsprung
des angetriebenen
Gliedes in Eingriff kommen kann. Der erwähnte
Arm oder die Arme sind so angeordnet, daß, wenn die Geschwindigkeit der Antriebswelle
einen bestimmten Wert erreicht, die Zentrifugalkraft des antreibenden Armes eine
Bewegung gegen die Wirkung der vorgesehenen Feder in einer solchen Richtung zur
Folge hat, daß einer der Haken freigegeben wird, so daß das Antriebsglied das angetriebene
Glied überlaufen kann, bis der an dem Antriebsarm vorgesehene zweite Haken mit dem
an dem angetriebenen Gliede sitzenden Vorsprung in Eingriff kommt.
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An dem antreibenden Gliede kann gemäß der Erfindung auch eine Anzahl
derartiger Antriebsarme oder Haken vorgesehen sein, die so angeordnet sind, daß
ein jeder Antriebsarm den nächstfolgenden außer Arbeitsstellung hält, so daß eine
Anzahl verschiedener Stellungen der Antriebswelle mit Bezug auf die angetriebene
Welle entsprechend der Umdrehungsgeschwindigkeit selbsttätig erzielt werden können.
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Die hierzu gemäß der Erfindung zur Verwendung gelangende Kupplung,
welche selbsttätig ein Vor- und Nacheilen um aufeinanderfolgende Stufen zuläßt,
besitzt ein Antriebsglied, an dem zwei oder mehrere Antriebsarme ausschwingbar gelagert
sind. Der erste Antriebsarm weist einen Haken auf, der mit einem einzelnen Vorsprung
oder Haken an dem angetriebenen Gliede in Eingriff kommen kann, sowie einen zweiten
Haken, der mit dem zweiten Antriebsarm in Eingriff treten kann, so daß der Antriebshaken
an dem genannten zweiten Arme außer Wirkung gehalten wird. Dieser zweite Arm besitzt
einen Haken, der mit einem dritten Arm in Eingriff kommen kann und der diesen dritten
Arm außer Arbeitslage halten kann, wobei ein jeder der erwähnten drei Arme von einer
Feder betätigt wird, die dahin wirkt; die Haken in Arbeitsstellung zu führen. Die
Federn weisen eine stufenweise ansteigende Stärke auf, so daß die Haken an den aufeinanderfolgenden
Armen zur Wirkung kommen, um den Antrieb nacheinander herzustellen, sobald die Geschwindigkeit
der Antriebswelle wächst. Hierbei kann an dem dritten oder letzten Antriebsarme
noch ein zweiter Haken angeordnet sein, der eine vierte Antriebslage bestimmt.
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Die Vorrichtung zur Übertragung der antreibenden Kräfte weist ein
Rohr aus Messing oder .einem anderen Metall auf, in dem ein Draht vorgesehen ist,
der in der einen Richtung durch eine Feder gehalten wird und die antreibenden Kräfte
beim Auftreten eines Druckes übertragen kann.
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Der Raum zwischen dem Draht und dem Rohr wird mit Paraffin und
01 oder einem anderen nicht einfrierenden Schmiermittel gefüllt und gefüllt
erhalten, wobei an den beiden Enden des Rohres Stopfbüchsen vorgesehen sind, so
daß keine Luft eintreten kann.
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-In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar ist Abb. i ein Ouerscbnitt durch die Vorrichtung gemäß der
Erfindung.
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Abb. a ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. i.
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Abb. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 der Abb. i, und Abb: ,4
ist eine Schnittansicht und veranschaulicht die Vorrichtung, mittels deren der Abzug
eines Maschinengewehrs betätigt werden kann.
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Abb.5 veranschaulicht eine abgeänderte Ausführung, mittels welcher
ein Ausgleich für eine erhöhte Geschwindigkeit erzielt werden kann.
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In Abb. z und 2 ist eine Anordnung dargestellt, bei der nur zwei gegenseitige
Stellungen der Antriebswelle und der angetriebenen Welle gefordert werden. An einer
mit der Antriebswelle 6 sich bewegenden Scheibe i ist ein Arm 2 schwingbar gelagert,
der durch eine Feder 3 in einer solchen Richtung bewegt wird, daß ein an ihm vorhandener
Haken 4. veranlaßt wird, mit einem Vorsprung auf der angetriebenen Welle 5 in Eingriff
zu treten. Der Arm :2 ist so angeordnet, daß er bei einer Zunahme der Geschwindigkeit
der Antriebswelle gegen die Wirkung der Feder 3 nach außen schwingt, so daß der
Haken q. sich in eine Stellung bewegt, in der er den an der angetriebenen Welle
sitzenden Vorsprung freigibt. Auf dem Arm 2 ist ferner ein Anschlag 7 vorgesehen,
der in der Drehrichtung vor dem Halten liegt; wenn der Arm 2 sich in seiner äußeren
Lage befindet, so tritt der Anschlag 7 an die angetriebene Welle heran und kommt
nach einem gewissen Umdrehungswinkel mit dein auf der angetriebenen Welle sitzenden
Vorsprung in Eingriff, derart, daß alsdann der Antrieb zwischen dem Anschlag 7 und
dem erwähnten Vorsprung stattfindet. Auf diese Weise erhält die Antriebswelle mit
Bezug auf die angetriebene Welle eine Voreilung um den Winkelabstand zwischen dem
Haken 4., der zuerst mit -dem an der angetriebenen Welle sitzenden Vorsprung in
Eingriff kommt, und dem Anschlag 7. Diese Wirkung wird dadurch herbeigeführt, daß
die Welle 5 um einen Winkel von 36o° weniger dem Winkel zwischen Haken q. und Anschlag
7 zurückbleibt.
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Bei der in Abb. 5 dargestellten abgeänderten Ausführungsform, bqi
der eine Anzahl
verschiedener Relativstellungen gefordert «-erden,
sind drei Antriebsarme 22, 20 24. auf der auf der Antriebswelle sitzenden Scheibe
angebracht. Der erste Arm 22 «'eist einen Halsen 25 und einen Anschlag 26 wie bei
der oben beschriebenen Ausführungsform auf und wird durch eine Feder 2; so gehalten,
daß der Halten 25 bestrebt ist, mit dem auf der angetriebenen Welle sitzenden Vorsprung
28 in Eingriff zu treten. Der zweite Arm 2o wird durch eine starke Feder 30 un @i
der dritte Antriebsarm 2..,. durch eine noch kräftigere Feder 31 in seiner Lage
gehalten. Der zweite Antriebsarm 2o ist mit einem antreibenden Haken 32 und einem
Anschlag 33 und der dritte Antriebsarm 24 mit zwei antreibenden Haken 3.1, 35 versehen.
Der AnsChlag 2( auf dem ersten Antriebsarm 22 dient, wenn sich letzterer in seiner
Antriebsstellung befindet, dazu, den antreibenden Halsen 32 auf dein zweiten Antriebsarm
2o außer Eingriff mit dem Vorsprung 28 auf der angetriebenen Welle zu halten, und
desgleichen hält der Anschlag 33 an dem zweiten Antriebsarm 2o, wenn letzterer von
dem ersten Antriebsarm gehalten wird oder sich in seiner Antriebslage befindet,
den Antriebshaken 3d. an dem dritten Antriebsarm 24 außer Eingriff mit dem an der
angetriebenen Welle 29 sitzenden Vorsprung 28. Der zweite Antriebshaken 35 an dem
dritten Antriebsaren 24 kommt nur dann zur Wirkung, wenn die Zentrifugalkraft die
Spannung der stärksten Feder überwindet.
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Durch die beschriebene Anordnung können vier Antriebsstellungen selbsttätig
erzielt «erden, welche vier Stellungen bedingen, in denen die Antriebswelle mit
Bezug auf die angetriebene Welle mehr oder weniger vorgeeilt oder nachgeeilt ist.
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Bei einer geringen Abänderung der zuletzt beschriebenen Ausführungsform
unter Benutzung irgendeiner Anzahl von antreibenden Armen, die alle miteinander
in Eingriff oder Verriegelung stehen, werden alle Antriebsarme so angeordnet, daß
sie oberhalb einer gewissen Geschwindigkeit der Antriebswelle außer Wirkung sind,
derart, daß die Antriebswelle die angetriebene Welle frei überlaufen kann.
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Wenn kleinere Zeitintervalle und eine feinere Einstellung der gegenseitigen
Lage der Antriebswelle mit Bezug auf die angetriebene Welle erforderlich sind, kann
die Scheibe, auf der die Antriebsarme gelagert sind, mit einer solchen Geschwindigkeit
angetrieben werden, daß sie für eine jede Unidrehung der Welle, durch die sie angetrieben
wird, zwei oder mehrere Umdrehungen ausführt. Auf diese Weise kann irgendeine erwünschte,
wenn auch kleine Anzahl von Voreilungs- oder Nacheilungsstufen erzielt werden. Auch
können, wenn dies erwünscht ist, anstatt eines Vorsprungs an der angetriebenen Welle
zwei oder mehrere derartige Vorsprünge verwendet werden, die unter einem Winkel
von i8o° oder irgendeinem anderen geeigneten Winkel angeordnet sind.
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Uni die angetriebene Welle von der Antriebswelle vollständig zu entkuppeln,
ist eine Vorkehrung getroffen, mittels deren dem an der angetriebenen Welle sitzenden
Vorsprung eine Axialbewegung erteilt werden kann, so claß er aus der Ebene herausgeführt
wird, in der die die Haken tragenden Antriebsarme sich befinden. Andererseits kann
die angetriebene Welle in einer axialen Richtung verschoben werden, bis der an ihr
sitzende Vorsprung aus der Ebene der Antriebshaken herausgeführt wird. Letzteres
kann durch eine Stange 9 (Abb. i) geschehen, die sich in axialer Richtung durch
die angetriebene Welle 5 hindurch erstreckt und an ihr befestigt ist, während geeignete
Steuerorgane i t, 12 vorhanden sind, die gegen eine Feder 13 wirken. In der gezeichneten
Stellung ist die Welle 5 entkuppelt.
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Bei einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung, bei der es erwünscht
ist, ein auf einem Flugzeug vorhandenes Maschinengewehr so abzufeuern, daß es durch
den Propeller hindurchschießt, ist die Welle 6 die Propellerwelle oder wird von
ihr angetrieben. Auf der angetriebenen Welle 5 sitzt ein Steuerglied a, welches
mit einem Antriebsglied b in Eingriff steht. Letzteres wird auf das Steuerglied
durch eine Feder gedrückt und weist ein Kugel- oder ein anderes Lager auf, das mit
dem entsprechend ausgebildeten Steuerglied in Eingriff tritt. Das Antriebsglied
b ist an seinem anderen Ende mit einer Muffe c versehen, in der ein Stahldraht d
von ungefähr 3 mm Durchmesser befestigt ist. Eine 1luffe g umgibt den Draht und
ist an einem für die Feder bestimmten Anschlage durch eine Kappe f befestigt. In
dieser .Tuffe g ist eine Stoffbüchse e an dem einen Ende des Messingrohres vorgesehen,
das den Draht einschließt, und die Muffe weist vorzugsweise einen großen Durchmesser
auf. Das andere Ende des Drahtes d. (Abb. d.) geht durch eine ähnliche festgelegte
Muffe .'r. hindurch, die von einer Stopfbüchse k getragen wird, und kann auf den
Abzug l des llascliinengewelirs einwirken. Der Abzug wird durch die infolge eines
Druckes auftretende Bewegung des ganzen Drahtes betätigt.
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Wenn die Stange g durch den Steuerhebel ii nach rechts bewegt wird
(Abb. i), der bei 15 schwingbar gelagert und durch den Draht 12 gegen den Druck
der Feder 13 betätigt wird, so wird die Welle 5 mit der Welle 6
gekuppelt.
Außerdem kommt ein Ansatz 8 mit einem Ansatz io an einer Muffe 14 in Eingriff, die
mittels einer Feder in eine Nut des Steuergliedes a eingreift, so daß das Steuerglied
a in Umdrehung versetzt wird und einen Druck auf den Draht d ausübt.
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Durch die beschriebene Anordnung kann eine genaue zeitliche Einstellung
der Schüsse bei veränderlichen Geschwindigkeiten des Propellers erzielt werden.
Es ist zu erkennen, daß, wenn der Propeller mit hoher Geschwindigkeit rotiert, der
Zeitpunkt, an dem der Draht infolge der Wirkung des Steuergliedes an den Abzug anstößt,
selbsttätig voreilt, sobald die Propellergeschwindigkeit wächst.
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Das Beharrungsvermögen der den Abzug betätigenden Teile wird genau
auf das Gewicht des verwendeten Drahtes begrenzt und eine Drahtlänge von ungefähr
3 m verwendet. Es wird ein geeigneter Stutzen angebracht, mittels dessen Paraffin
und Öl oder ein anderes nicht einfrierendes Schmiermittel unter Druck von einem
geeigneten Oler in das Rohr eingedrückt werden kann, so daß keine Luft eintreten
kann. Es hat sich herausg@stellt, daß, wenn eine Vorrichtung dieser Art verwendet
wird, in großen Höhen, falls der Luftzutritt nicht verhindert wird, Feuchtigkeit
mit der Luft eintritt, mit der Wirkung, claß die ganze Einrichtung in kurzer Zeit
einfriert oder festrostet.